上海曹杨二中高中物理选修三第一章《分子动理论》经典练习题(专题培优)

一、选择题
1．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能E p与两分子间距离的关系如图所示。

图中分子势能的最小值为-E，若两分子所具有的总能量为零，则下列说法中正确的是（）
A．乙分子在P点（x=x2）时，加速度最大B．乙分子在P点（x=x2）时，动能为E C．乙分子在Q点（x=x1）时，处于平衡状态D．乙分子的运动范围为x≤x1
2．下列说法正确的是（）
①分子间引力随着分子距离的减小而增大
②分子间斥力随着分子距离的减小而增大
③分子间势能随着分子间距离的减小而增大
④当两分子间势能最小时，引力和斥力大小相等
A．①②④B．③④C．①②③D．①③
3．下列说法中正确的是（）
A．气体对器壁的压强在数值上等于气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
B．气体压强是由气体分子间的相互排斥而产生的
C．气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小
D．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大
4．图示是氧气分子在0℃和100℃下的速率分布图线，由图可知（）
A．随着温度升高，氧气分子的平均速率变小
B．随着温度升高，每一个氧分子的速率都增大
C．随着温度升高，氧气分子中速率小的分子所占比例增大
D．同一温度下，氧气分子速率分布呈现“中间多、两头少”的规律
5．关于布朗运动，下列说法中正确的是（）
A．布朗运动是微观粒子的运动，牛顿运动定律不再适用
B ．布朗运动是微粒内分子无规则运动的反映
C ．固体微粒越小，温度越高，布朗运动就越明显
D ．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫作热运动
6．某物质的密度为ρ，摩尔质量为μ，阿伏加德罗常数为N A ，则单位体积中所含分子个数为( )
A ．A N ρ
B ．A
N μ C ．A N μρ D ．A N ρμ
7．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力F 和分子势能E p 随分子间距离r 变化关系的图线是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
8．关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A ．相邻的两个分子之间的距离减小时，分子间的引力变小，斥力变大
B ．给自行车打气时，气筒压下后反弹是由分子斥力造成的
C ．用显微镜观察布朗运动，观察到的是液体分子的无规则运动
D ．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
9．如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是（ ）
A ．铅分子做无规则热运动
B ．铅柱受到大气压力作用
C ．铅柱间存在万有引力作用
D ．铅柱间存在分子引力作用 10．关于分子间的引力和斥力，下列说法正确的是（ ）
A ．分子间的引力总是大于斥力
B ．分子间的斥力随分子间距离增大而增大
C ．分子间的引力随分子间距离增大而减小
D ．分子间的引力和斥力不随分子间距离变化而变化
11．以下说法正确的是 ( )
A ．无论什么物质，只要它们的摩尔数相同就含有相同的分子数
B．分子引力不等于分子斥力时，违背了牛顿第三定律
C．lg氢气和1g氧气含有的分子数相同，都是6．02×1023个
D．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布郎运动
12．由于水的表面张力，迎霞湖里荷叶上的小水滴总是球形的，在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为引力，分子势能E p和分子间距离r的关系图象如图所示，图中哪个点能总体上反映小水滴表面层中水分子分子势能（）
A．A点B．B点C．C点D．D点
13．下列叙述中正确的是（）
A．两个平整的铅块挤压后能“粘”在一起，说明分子间有引力作用
B．分子间距离越大，分子势能越大，分子间距离越小，分子势能越小
C．布朗运动就是液体分子的热运动
D．压缩理想气体时需要用力，说明理想气体的分子间有斥力作用
14．如图所示，A、B管下端由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有一定质量的理想气体，开始时A、B两管中水银面一样高，现将A管向上提起一小段距离，短时间内
（）
A．烧瓶中气体分子间的平均距离变大
B．烧瓶中气体分子运动的平均动能减小
C．烧瓶内壁单位面积上受到气体碰撞次数变多
D．每个分子撞击烧瓶内壁前后受到的冲量都变大
15．两个临近的分子之间同时存在着引力和斥力，引力和斥力的大小随分子间距离变化的关系如图中虚线所示，分子间作用力的合力与分子间距离的关系如图中实线所示。

下列说法正确的是（）
A ．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均减小
B ．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均增大
C ．当0r r =时分子间引力和斥力均为零
D ．当0
r r <时分子间只有引力，当0 r r >时分子间只有斥力 二、填空题
16．思考判断（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）物体的温度升高时，物体每个分子的动能都增大。

（______）
（2）当分子力做正功时，分子势能一定减小。

（______）
（3）当分子间距离为r <r 0时，分子力为斥力，这时减小分子间的距离，分子势能增大。

（______）
（4）物体的温度和体积变化时，内能一般会发生改变。

（______）
17．首先在显微镜下研究悬浮在液体中的小颗粒总在不停地运动的科学家是英国植物学家________，他进行了下面的探究：
(1)把有生命的植物花粉悬浮在水中，观察到了花粉在不停地做无规则运动；
(2)把保存了上百年的植物标本微粒悬浮在水中，观察到了微粒在不停地做无规则运动；
(3)把没有生命的无机物粉末悬浮在水中，观察到了粉末在不停地做无规则运动。

由此可说明_________________。

18．如图所示，一个质量为M 、上端开口的圆柱形导热气缸内有两个质量均为m 的活塞A 、B ，两活塞面积均为S ，与气缸围成的空间I 、II 内分别封闭有一定质量的同种理想气体。

现在活塞A 的中间系一根细线，将气缸悬挂在天花板上，气缸呈竖直状态，I 、II 两部分体积相等，气体温度相同。

已知两活塞与气缸间光滑且不漏气，大气压强为p 0。

重力加速度为g ，则I 内理想气体的压强为___； I 内理想气体的质量_______（填“大于”“等于”或“小于”） II 内理想气体的质量。

19．水的摩尔质量为18g/mol M =，水的密度为331.010kg/m ρ=⨯，阿伏加德罗常数2316.010mol A N -=⨯，则一个水分子的质量为______kg ，一瓶600mL 的纯净水所含水分子的数量为______个。

20．物体的内能是分子的______和______的总和，宏观上由物体的______、______和______决定。

21．在高倍显微镜下观察布朗运动实验如图甲所示。

每隔30s 记录一次悬浮微粒的位置。

按时间顺序作出位置连线如图乙所示，连线 ____（选填“是”或“不是”）微粒的轨迹。

它直接呈现微粒运动是无规则的。

间接反映 ____作永不停息的无规则运动。

22．分子间存在相互作用力，即同时存在着引力和斥力。

其中，引力随分子间距高增大而__________，斥力随分子间距离增大而____________。

（选填“增大”、“减小”或“不变”） 23．如图所示为利用油膜法粗略测分子直径的示意图，其实验原理是油滴滴在水面上，会在水面上散开，形成________油膜.若把分子看成球形，先测出油滴的体积V ，再测出油膜的面积S ，就可以算出油分子的直径为________.
24．物体中所有_______和所有_______的总和叫做物体的内能.根据分子运动理论可知，分子平均动能与物体的_______有关，分子间的势能与物体的_______有关.
25．空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水份越来越少，人会感觉干燥。

某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V =1.0×10 3 cm 3。

已知水的密度 ＝1.0×10 3 kg/m 3、摩尔质量M ＝1.8×10 -2 kg/mol ，阿伏伽德罗常数N A =6.0×10 23mol -1。

则该液化水中含有水分子的总数N =___________，一个水分子的直径d =______________。

(计算结果均保留一位有效数字)
26．如图所示，两端开口的倒U 形管，B 管插在水银槽中，A 管内有一段h =5cm 的水银柱，则B 管水银面比槽中水银面________（需填“高5cm”、“低5cm”或“相齐”）。

保持A 中水银柱长度不变，如把B 管缓慢上提2cm （使管口仍在水银槽中），则B 管内水银面的高度________（填“上升”、“降低”或“不变”）。

三、解答题
27．已知地球半径为R ，大气层的厚度为h ，h 远小于R 。

空气平均摩尔质量为M ，阿伏伽德罗常数为A N ，地面大气压强为0p ，重力加速度大小为g 。

估算地球大气层空气分子总数。

28．如图所示，甲分子固定在坐标原点O ，乙分子位于x 轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。

F >0为斥力，F <0为引力。

a 、b 、c 、d 为x 轴上四个特定的位置。

现把乙分子从a 处由静止释放，若规定无限远处分子势能为零，则：
(1)乙分子在何处的势能最小？是正值还是负值？
(2)乙分子的运动范围多大？
(3)在乙分子运动的哪个范围内分子力和分子势能随距离的减小都增加？
29．估算标准状况下1个气体分子所占据的体积及气体分子间的平均距离．
30．把一片很薄的均匀塑料薄膜放在盐水中，调节盐水的密度，使薄膜能在盐水中悬浮，此时盐水的密度为1.2×103kg/m3。

用天平测出尺寸为10cm×20cm的这种塑料薄膜的质量是36g，请计算薄膜的厚度。